[發明專利]具有內置指示器的消費電池

無效

• 申請號: 00806625.6
• 申請日: 2000-04-20
• 公開（公告）號: CN1360741A
• 公開（公告）日: 2002-07-24
• 發明（設計）人: D·D·內布里吉克;V·加斯滕
• 申請（專利權）人: 寶潔公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M6/50;G01R31/36;H02J7/00;H02J7/14
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 錢慰民

??????????????????????????????發明領域

本發明涉及電池，尤其涉及具有內置指示器以傳達電池充電狀態的電池。

對照相關待批申請的交叉參考

該申請涉及以下全部在1998年4月2日提出申請的共同待批公有申請：美國專利序號09/054,192，Vladimir?Gartstein和Dragan?D.Nebrigic發明的題為“PRIMARY?BATTERY?HAVING?A?BUILT-IN?CONTROLLER?TO?EXTEND?BATTERY?RUN?TIME”的申請；美國專利序號09/054,191，Vladimir?Gartstein和Dragan?D.Nebrigic發明的題為“BATTERY?HAVING?A?BUILT-IN?CONTROLLER?TO?EXTEND?BATTERY?SERVICERUN?TIME”的申請；美國專利序號09/054,087，Vladimir?Gartstein和Dragan?D.Nebrigic發明的題為“BATTERY?HAVING?A?BUILT-IN?CONTROLLER”的申請；以及美國臨時申請序號60/080,427，Vladimir?Gartstein和Dragan?D.Nebrigic發明的題為“BATTERY?HAVING?A?BUILT-IN?CONTRILLER?TO?EXTEND?BATTERY?SERVICERUN?TIME”的申請。所有上述的申請通過參照結合于此。

????????????????????????????發明背景

用戶在很多應用中都使用電池，例如在收音機、手電筒、時鐘、CD播放機、照相機、蜂窩式電話、電子游戲機、玩具、尋呼機和計算機裝置等便攜式電子裝置中。這些裝置的操作需要在裝置中有充電充足的電池或可以替換。便宜的電子裝置通常不給出電池剩余壽命的指示。因此，在裝置停止工作之前，消費者得不到電池將要失效的警告。

消費電池通常用于這種裝置，消費電池的特征是具有標準的尺寸和標稱接線端電壓，并且它相當便宜。消費電池實例所包括的電池通常被指定為AAAA，AAA，AA，C，D，棱柱形9V電池，還可以包括用于車輛中的較大電池。消費電池的特征是它們通常被設計成用于較寬范圍的裝置，而不是用于某一特定裝置。

一些消費電池提供電壓熱色標簽用于檢測電池的充電狀態。然而，這種內置電池檢測器有多個缺點。首先，熱色標簽在精度方面有限制，有時差不多百分之二十偏離電池的充電狀態，這是由于制造的變化性和電池的溫度等因素。其次，熱色標簽耗散了大量的能力，而且只在消費者按下標簽手動激活它時才提供指示。因此，消費者不能容易地檢查電池，而是必須忍受將電池從裝配或裝置中拿出并緊緊按住熱色標簽一段時間的麻煩。

用于電池供電電子裝置中的更復雜電池管理功能得到了發展。例如便攜式攝像機和手提電腦通常根據放電的電池給出即將關機的警告，甚至可以估計電池的剩余時間。然而，這種指示功能需要昂貴和復雜的電路，它會大大地增加電子裝置的成本。例如，一般用于這種電路的低性能微處理器的成本通常是消費電池中限制的成本，也包括許多便宜的電池供電裝置。此外，這種電路通常只用于一種電池，它太大了以致于無法組合入電池本身，并且它要求電子裝置具有關于電池的指示器。

在一些特殊的應用中，例如航空航天器，電池管理功能可以被組合入電池系統或包裝中。雖然，間隔、重量和功耗可能都是這種應用所關心因素，但是，消費電池尺寸約束所強加的限制是最苛求的。此外，在特殊應用中通常不關心這種電路的成本。然而，對于低成本消費電池就不支持這種功能性。

?????????????????????????????發明內容

本發明用組合入電池外殼中的指示系統，滿足了這些和其它需求，指示系統包括指示器控制器，它響應同樣位于電池外殼中伏打電池的內部電極電壓。該指示系統還包括一個由指示器控制器控制的指示器。在一些實施例中，提供的指示系統包括脈沖指示器，在另一些實施例中，是如線條圖形的模擬指示器。

本發明的另一方面，提供了結合有指示系統的符合標準外部尺寸和標準接線端電壓的消費電池，該指示系統讀出伏打電池的電極電壓并控制指示器。因此消費電池將這些特征組合入標準尺寸的外殼中。

本發明的又一方面，提供了指示充電狀態的方法，它包括用內置集成電路檢測電池外殼中伏打電池的電極電壓，將電極電壓和參考電壓比較，并當電極電壓降到低于參考電壓時指示充電狀態。尤其，該方法還提供了隨著電極電壓降到低于閾值，升壓電池接線端電壓的方法。